本發(fā)明總體涉及用于車輛中的部件，并且更具體地涉及一種與正駕駛座椅(captain’s seat)一起使用的多層扶手以及一種車輛保險杠。

背景技術(shù)：

扶手例如是車輛中的正駕駛座椅的常見部件。當前正駕駛座椅扶手由多種方法生產(chǎn)。一體注射成型的扶手總體具有開放的下表面，該下表面包括多個尖銳的邊緣，該邊緣在碰撞事件期間會造成傷害。兩件注射成型的扶手可以緩解邊緣尖銳的問題，但需要部件定位在一起(卡合或以其它方式)并且利用如螺釘?shù)木o固件固定。由于這個以及其它原因，兩件注射成型扶手也是就制造而言相對昂貴的。在泡沫中成型的沖壓鋼扶手是制造扶手的又一種方式。但沖壓鋼扶手總體沉重并且因此不太理想。相應(yīng)地，存在對于質(zhì)量輕、形成為整體件、并且在未消除任何尖銳邊緣的情況下使該尖銳邊緣最小化的正駕駛座椅扶手的需求。

本發(fā)明涉及用在車輛中的部件，該部件包括用于正駕駛座椅的扶手以及保險杠，它們從多層型坯中擠出以形成質(zhì)量輕、整體的并且在沒有消除尖銳邊緣的情況下最小化任何尖銳邊緣的結(jié)構(gòu)意義的部件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)這里所述的目的和效益，提供一種用于車輛正駕駛座椅的扶手。該扶手可以寬泛地描述為包含外層以及限定空心的內(nèi)層。

在一個可行的實施例中，內(nèi)層和外層中的至少一個包括加強材料。在另一實施例中，內(nèi)層和外層中的至少一個沿其長度改變厚度。在再一可行的實施例中，空心是被分隔的。

在又一可行的實施例中，內(nèi)層包括塑料和發(fā)泡劑。

在另一可行的實施例中，用于車輛正駕駛座椅的扶手包括外層、泡沫中間層以及限定空心的內(nèi)層。

在再一可行的實施例中，內(nèi)層、泡沫中間層和外層中的至少一個包括加強材料。在另一實施例中，內(nèi)層、泡沫中間層和外層中的至少一個沿其長度改變厚度。在又一實施例中，空心是被分隔的。

在再一可行的實施例中，內(nèi)層包括塑料和發(fā)泡劑。

在其它可行的實施例中，上文所述的扶手被包含在車輛內(nèi)。

根據(jù)再一可行的實施例，提供一種用于車輛的保險杠。該保險杠可以寬泛地描述為包含外層和限定空心的內(nèi)層。內(nèi)層和外層中的至少一個可以包括加強材料。在另一可行的實施例中，內(nèi)層和外層中的至少一個沿其長度改變厚度。在再一可行的實施例中，空心被分隔并且內(nèi)層可以為了剛度而融合在一起。在又一可行的實施例中，內(nèi)層可以包括塑料和發(fā)泡劑。

在另一可行的實施例中，保險杠可以包括外層、泡沫中間層和限定空心的內(nèi)層。內(nèi)層、泡沫中間層和外層中的至少一個可以包括加強材料。在另一實施例中，內(nèi)層、中間層和外層中的至少一個可以沿其長度改變厚度。在又一實施例中，空心被分隔并且內(nèi)層可以為了剛度而融合到一起。

根據(jù)另一方面，提供一種形成車輛正駕駛座椅的扶手的方法。該方法可以寬泛地描述為包含下列步驟：(a)形成具有第一層和第二層的型坯；(b)在形成型坯之前將發(fā)泡劑混合到第二層內(nèi)；(c)將型坯進給到形如扶手的第一模部和第二模部之間；(d)通過將第一模部和第二模部移動到一起來夾緊型坯以形成模具；以及(e)利用吹送空氣向外推動型坯的第一層和第二層，以使第一層鄰近模具，以及第二層形成扶手的空心，該空心被第二層在冷卻期間的膨脹部分地填充。

在另一可行的實施例中，該方法進一步包括在形成型坯之前加強第一層和第二層中的至少一個的步驟。該加強步驟可以進一步包含將加強纖維混合到型坯的第一層和第二層中的至少一個內(nèi)。

在另一可行的實施例中，該方法進一步包括改變第一層和第二層中的至少一個的厚度的步驟。在再一實施例中，該方法可以進一步包括分隔扶手的空心的步驟。

根據(jù)再一方面，提供一種形成車輛正駕駛座椅的扶手的方法。該方法可以寬泛地描述為包含下列步驟：(a)形成具有第一層、第二層和第三層的型坯；(b)在形成型坯之前將發(fā)泡劑混合到第二層內(nèi)；(c)將型坯進給到形如扶手的第一模部和第二模部之間；(d)通過將第一模部和第二模部移動到一起來夾緊型坯以形成模具；以及(e)利用吹送空氣向外推動型坯的第一層、第二層和第三層，以使第一層鄰近模具，第二層在第一層和第三層之間膨脹并且第三層形成扶手的空心，該空心被第二層在冷卻期間的膨脹部分地填充。

在另一可行的實施例中，該方法進一步包含加強型坯的第一層、第二層和第三層中的至少一個的步驟。加強步驟可以進一步包括在形成型坯之前將加強纖維混合到第一層、第二層和第三層中的至少一個內(nèi)。

在另一可行的實施例中，該方法可以進一步包括改變第一層、第二層和第三層中的至少一個的厚度的步驟。在再一實施例中，該方法可以進一步包括分隔扶手的空心的步驟。

根據(jù)另一方面，提供一種形成車輛保險杠的方法。該方法可以寬泛地描述為包含下列步驟：(a)形成具有第一層和第二層的型坯；(b)在形成型坯之前將發(fā)泡劑混合到第二層內(nèi)；(c)將型坯進給到形如保險杠的第一模部和第二模部之間；(d)通過將第一模部和第二模部移動到一起來夾緊型坯以形成模具；以及(e)利用吹送空氣向外推動型坯的第一層和第二層，以使第一層鄰近模具，并且第二層形成保險杠的空心，該空心被第二層在冷卻期間的膨脹部分地填充。

在另一可行的實施例中，該方法進一步包括在形成型坯之前加強第一層和第二層中的至少一個的步驟。加強步驟可以進一步包括將加強纖維混合到型坯的第一層和第二層中的至少一個內(nèi)。在另一可行的實施例中，該方法可以進一步包括改變第一層和第二層中的至少一個的厚度的步驟。在 再一實施例中，該方法可以進一步包括分隔扶手的空心和/或?qū)?nèi)層融合到一起以提供另外的剛度或剛性的步驟。

在下列說明書中，示出和描述了扶手和保險杠以及相關(guān)方法的若干優(yōu)選的實施例。應(yīng)認識到的是，在不脫離如上闡述以及在下列權(quán)利要求中描述的總成和方法的情況下，該扶手和保險杠以及方法能夠是其它、不同的實施例并且它們的若干細節(jié)能夠在多個明顯的方面變化。相應(yīng)地，附圖和說明應(yīng)該認為實質(zhì)上是說明而不是限制。

附圖說明

結(jié)合于此并且形成說明書的一部分的附圖說明了扶手和保險杠的若干方面并且與說明書一起用于說明本發(fā)明的一些原理。在圖中：

圖1是扶手的平面?zhèn)纫晥D；

圖2是扶手的平面仰視圖；

圖3是示出了扶手以及尤其由扶手的泡沫內(nèi)層所限定的空心的剖視圖；

圖4是示出了扶手以及尤其由扶手的內(nèi)層所限定的空心的剖視圖；

圖5是扶手的剖視圖，示出了位于空心內(nèi)的分隔部，通過將泡沫內(nèi)層沿著扶手的長度擠壓的更近來形成分隔部；

圖6是扶手的剖視圖，示出了位于空心內(nèi)的分隔部，通過將內(nèi)層沿著扶手的長度擠壓在一起來形成分隔部；

圖7A是兩層型坯的剖視圖，型坯從擠壓頭擠出并且在模部之間延伸；

圖7B是兩層型坯的剖視圖，為了形成扶手，型坯被吹塑流體向外推動以抵靠模具；

圖8A是三層型坯的剖視圖，型坯從擠壓頭擠出并且在模部之間延伸；以及

圖8B是三層型坯的剖視圖，為了形成扶手，型坯被吹塑流體向外推動以抵靠模具；

圖9是保險杠的平面俯視圖；

圖10是示出保險杠以及尤其由保險杠的內(nèi)層所限定的空心的剖視圖；

圖11是可選保險杠的剖視圖，該保險杠被設(shè)計為在碰撞事件中使能量吸收最大化；

圖12A是三層型坯的剖視圖，型坯從擠壓頭擠出并且在模部之間延伸；以及

圖12B是三層型坯的剖視圖，為了形成保險杠，型坯被吹塑流體向外推動以抵靠模具。

現(xiàn)在具體參照扶手、保險杠以及相關(guān)方法的當前實施例，其示例在附圖中示出，其中相同的附圖標記被用于表示相同的元件。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1和2，該圖說明了用于車輛正駕駛座椅的扶手10的實施例。為了舒適地支撐乘客的手臂，扶手10是細長的并且包括外層12和泡沫內(nèi)層14。在所述實施例中的外層12是塑料(例如聚丙烯)。在所述實施例中的泡沫內(nèi)層14是塑料(例如聚丙烯)和發(fā)泡劑的混合物。如下文中更詳細地描述的，發(fā)泡劑容許泡沫內(nèi)層在擠壓之后和冷卻期間膨脹。

將扶手10安裝到正駕駛座椅靠背的安裝孔16延伸穿過扶手。利用合適的緊固件(例如螺栓或螺釘)將扶手10附接到正駕駛座椅靠背。扶手10可以被泡沫襯里織物或皮革18覆蓋，如本領(lǐng)域已知的。在附圖中尤其示出了織物或皮革18和泡沫20。如圖2所示，扶手10的底部是封閉、平滑的表面22。

如圖3所示，扶手10的泡沫內(nèi)層14限定空心24。以這種方式限制扶手內(nèi)的材料可以降低整體重量，同時為扶手提供合適的剛性。發(fā)泡——即內(nèi)層14膨脹——的程度取決于所用的塑料與發(fā)泡劑的比例和/或擠壓的泡沫內(nèi)層的厚度。在所述的實施例中，塑料和發(fā)泡劑是球狀。在吹塑成型機中加熱和擠壓型坯之前，以所需的比例將兩者混合在一起以控制內(nèi)層的厚度?？蛇x地，發(fā)泡劑可以是惰性氣體(例如氮氣或二氧化碳)，該惰性氣 體在擠壓之前被注入到熔化的塑料中。這樣一種注射惰性氣體的方法是卓細(Trexel)公司的發(fā)泡工藝。隨著型坯被擠出，塑料上的壓力被釋放并且產(chǎn)生發(fā)泡。

在圖4所示的可選實施例中，扶手26包括外層12和泡沫內(nèi)層14并且進一步包括第三內(nèi)層28。在所述實施例中的內(nèi)層28是塑料(例如聚丙烯)并且限定空心24。

在任一所述的實施例中，外層12、泡沫內(nèi)層14和/或內(nèi)層28中的至少一個可以包括加強材料。加強材料可以是纖維、纖維玻璃、滑石、木材和/或碳以及本領(lǐng)域已知的其它含纖維材料。如下文中更詳細地說明的，在實施例中所述的加強材料在加熱塑料以擠出之前會與塑料(或在泡沫內(nèi)層的情況下與塑料和發(fā)泡劑)混合。

類似地，在任一所述的實施例中，外層12、泡沫內(nèi)層14和/或內(nèi)層28中的至少一個可以在它的整個長度上改變厚度。如下文中更詳細地說明的，在制造期間通過調(diào)整擠壓頭的間距來實現(xiàn)層厚度的變化。

更多地，扶手10的空心24可以包括至少一個分隔部30，如圖5所示。在圖5所示的實施例中，在制造期間通過改變泡沫內(nèi)層14沿扶手10的長度在不同位置的厚度來形成分隔部30。以這種方式，泡沫內(nèi)層14更厚以使發(fā)泡劑在冷卻期間的膨脹使空心24橋接，形成分隔部30。可選地，可以調(diào)整外層和泡沫內(nèi)層之間的層厚比例以實現(xiàn)相同的效果，即產(chǎn)生分隔部。

扶手26的空心24可以類似地包括至少一個分隔部32，如圖6所示。在該描述的實施例中，在制造期間通過改變泡沫內(nèi)層14沿扶手10的長度在不同位置的厚度來形成分隔部32。以這種方式，泡沫內(nèi)層14更厚以使發(fā)泡劑在冷卻期間的膨脹引起內(nèi)層28使空心24橋接，形成分隔部32?？蛇x地，可以調(diào)整外層、泡沫內(nèi)層和內(nèi)層之間的層厚比例以實現(xiàn)相同的效果，即產(chǎn)生分隔部。

如上文所表明的，在所述實施例中的扶手10利用吹塑成型工藝制作。包括塑料球的外層12在作為熔化的塑料32被進給到擠壓頭34之前在擠 壓機的熔化室(未示出)內(nèi)被熔化。泡沫內(nèi)層14類似地包括塑料球和發(fā)泡劑球，塑料球和發(fā)泡劑球在作為熔化的塑料和發(fā)泡劑的組合物36被進給到擠壓頭之前被混合到一起并且在單獨的熔化室內(nèi)(未示出)被融化。在所述實施例中的擠壓頭34是雙擠壓頭，該擠壓頭容許外層12和泡沫內(nèi)層14同時被擠出。

如圖7A中所示，總體以管狀熱塑料描述的型坯38由擠壓頭34形成并且在模部40、42之間延伸。型坯38包括外層12和泡沫內(nèi)層14。如所示的，當泡沫內(nèi)層14離開擠壓頭時，由于壓力降低，泡沫內(nèi)層14開始膨脹(通過附圖標記44示出)。型坯38的冷卻進一步促使泡沫內(nèi)層14膨脹。當型坯38從擠壓頭34延伸了模具的長度時，模部40、42結(jié)合到一起，如動作箭頭A所示，以形成扶手模具并且將型坯38夾緊就位。

如圖7B中所示，通過管46引入流體，如通過動作箭頭B所示。在所述的實施例中，流體是環(huán)境空氣，環(huán)境空氣向外推動包括外層12和泡沫內(nèi)層14的型坯38以與模具的形狀相配。管46是可伸縮的并且插穿模具可以使流體被吹入開口空腔24內(nèi)或泡沫內(nèi)層14內(nèi)。由于泡沫內(nèi)層14是開孔泡沫，所以流體可以移動通過泡沫內(nèi)層14，對外層12和泡沫內(nèi)層具有相同的作用。一經(jīng)外層12和泡沫內(nèi)層14被冷卻并且硬化，模部40、42就被打開，如通過動作箭頭C所示，并且扶手10被釋放出來。需要移除被釋放的扶手10上的飛邊。

在上文所述的可選實施例中，第三或內(nèi)層28被包括在扶手26中。在這個示例中，內(nèi)層28是塑料，該塑料由在熔化室中熔化塑料球形成，如上文關(guān)于外層12所述。熔化的塑料48被進給到擠壓頭50，在所述實施例中擠壓頭50是三重擠壓頭。

如圖8A所示，總體以管狀熱塑料說明的型坯52由擠壓頭50形成并且在模部40、42之間延伸。型坯52包括外層12、泡沫內(nèi)層14和內(nèi)層28。如所示的，當泡沫內(nèi)層14離開擠壓頭50時，由于壓力降低，泡沫內(nèi)層14開始膨脹(如附圖標記44所示)。型坯52的冷卻進一步促使泡沫內(nèi)層14膨脹。當型坯52從擠壓頭50延伸了模具長度時，模部40、42結(jié)合到一 起，如動作箭頭A所示，以形成扶手模具并且將型坯52夾緊就位。

如圖8B所示，通過管46引入流體，如通過動作箭頭B所示。在所述的實施例中，流體是環(huán)境空氣，該環(huán)境空氣向外推動包括外層12、泡沫內(nèi)層14和內(nèi)層28的型坯52以與模具的形狀相配。再次地，管46是可伸縮的并且插穿模具可以使流體被吹入開口空腔24內(nèi)或泡沫內(nèi)層14內(nèi)。由于泡沫內(nèi)層14是開孔泡沫，流體可以移動通過泡沫內(nèi)層14，對外層12和泡沫內(nèi)層具有相同的作用。一經(jīng)外層12、泡沫內(nèi)層14和內(nèi)層28被冷卻并且硬化，模部40、42就被打開，如通過動作箭頭C所示，并且扶手26被釋放出來。需要移除被釋放的扶手26上的飛邊。

如上文所指出的，在所述實施例中的外層12、泡沫內(nèi)層14和/或內(nèi)層28中的至少一個可以包括加強材料。根據(jù)該方法，在形成型坯之前，加強纖維(未示出)被混合到外層12、泡沫內(nèi)層14和/或內(nèi)層28中的至少一個內(nèi)。加強材料可以是纖維、玻璃纖維、滑石、木材和/或碳以及本領(lǐng)域已知的其它纖維材料。

類似地，在任一所述實施例中，外層12、泡沫內(nèi)層14和/或內(nèi)層28中的至少一個在它的整個長度上可以改變厚度。如下文更詳細地說明的，可以在制造期間通過調(diào)整一個或多個擠壓頭的間距來實現(xiàn)層的厚度變化?？蛇x地，也可以利用將泡沫內(nèi)層14的組分變化為包括更高百分比的發(fā)泡劑來改變層的厚度。

最后，可選實施例也可以包括將扶手10、26的空心24進行分隔的步驟。在圖5所示的扶手10有兩層的實施例中，在制造期間通過改變泡沫內(nèi)層14沿著扶手10的長度在不同位置處的厚度來形成分隔部30、32。以這種方式，泡沫內(nèi)層14更厚以使發(fā)泡劑在冷卻期間的膨脹使空心24橋接，形成分隔部30。可選地，可以調(diào)整外層和泡沫內(nèi)層之間的層厚比例以實現(xiàn)相同的結(jié)果，即形成分隔部。

參照圖9和圖10，示出了用于車輛的保險杠110的實施例，保險杠110包括外層112、泡沫內(nèi)層114和第三內(nèi)層128。在所述實施例中的外層112是塑料(例如聚丙烯)。在所述實施例中的泡沫內(nèi)層14是塑料(例如 聚丙烯)和發(fā)泡劑的混合物。在所述實施例中的內(nèi)層128是塑料(例如聚丙烯)并且限定空心124。如下文中更詳細地描述的，發(fā)泡劑容許泡沫內(nèi)層在擠出之后和冷卻期間膨脹。

如圖10中所示，保險杠110的泡沫內(nèi)層114限定空心124。以這種方式限制保險杠內(nèi)的材料降低整體重量，同時為保險杠提供了合適的剛性。泡沫內(nèi)層114的發(fā)泡——即膨脹——的程度取決于所使用的塑料與發(fā)泡劑的比例和/或被擠壓的泡沫內(nèi)層的厚度。在所述的實施例中，塑料和發(fā)泡劑是球狀。在吹塑成型機中型坯被加熱和擠出之前，以所需的比例將兩者混合到一起以控制泡沫內(nèi)層的厚度?？蛇x地，發(fā)泡劑可以是惰性氣體(例如氮氣或二氧化碳)，其在擠出之前被注入到熔化的塑料中。一種這樣注入惰性氣體的方法是卓細(Trexel)公司的發(fā)泡工藝。當型坯被擠出時，塑料上的壓力被釋放并且產(chǎn)生發(fā)泡。

如附圖標記129進一步所示的，在空心124內(nèi)的一個或多個隔室126形成期間，內(nèi)層128可以被融合到一起。融合內(nèi)層128提供了附加的剛度。在圖11所示的可選實施例中，保險杠130以折疊狀形成以在發(fā)生意外的情況下用于能量吸收。理所當然地，本發(fā)明的保險杠130可以成型為任何數(shù)量的折疊狀，該折疊狀提供能量吸收。

在任一所述保險杠的實施例中，外層112、泡沫內(nèi)層114和/或內(nèi)層128中的至少一個可以包括加強材料。加強材料可以是纖維、玻璃纖維、滑石、木材和/或碳以及本領(lǐng)域已知的其它纖維材料。如下文更詳細地說明的，在所述實施例中的加強材料在加熱塑料以擠出之前與塑料(或在泡沫內(nèi)層的情況下與塑料和發(fā)泡劑)混合。

類似地，在任一所述的保險杠的實施例中，外層112、泡沫內(nèi)層114和/或內(nèi)層128中的至少一個在它的長度上可以改變厚度。如下文中更詳細地說明的，在制造期間通過調(diào)整擠壓頭的間距來實現(xiàn)層的厚度變化。

在可選的實施例中，保險杠可以包括僅外層和形成空心的泡沫內(nèi)層。外層可以是塑料(例如聚丙烯)并且泡沫內(nèi)層可以是塑料和發(fā)泡劑的混合物，如保險杠的實施例中所述的。泡沫內(nèi)層可以被融合到一起以形成位于 空心內(nèi)的室，如上文關(guān)于三層的實施例所述的。

以與上文關(guān)于扶手10的描述相同的方式，在所述實施例中的保險杠110使用圖12A所示的吹塑成型工藝制造。包括塑料球的外層112在作為熔化的塑料132被進給到擠壓頭134之前在擠壓機的熔化室(未示出)內(nèi)被熔化。泡沫內(nèi)層114類似地包括塑料球和發(fā)泡劑球，塑料球和發(fā)泡劑球在作為熔化的塑料和發(fā)泡劑的組合物136被進給到擠壓頭之前在單獨的熔化室(未示出)內(nèi)混合到一起并且被熔化。內(nèi)層128也是塑料，該塑料由熔化室內(nèi)熔化的塑料球形成，如上文關(guān)于外層112所述。熔化的塑料148被進給到擠壓頭150，在所述的實施例中擠壓頭150是三重擠壓頭。

總體以管狀熱塑料描述的型坯152由擠壓頭150形成并且在模部140、142之間延伸。型坯152包括外層112、泡沫內(nèi)層114和內(nèi)層128。如所示的，當泡沫內(nèi)層114離開擠壓頭時，由于壓力降低，泡沫內(nèi)層114開始膨脹(如通過附圖標記144所示)。型坯152的冷卻進一步促使泡沫內(nèi)層114膨脹。當型坯152從擠壓頭150延伸了模具的長度時，模部140、142結(jié)合到一起，如通過動作箭頭D所示，以形成保險杠模具并且將型坯152夾緊就位。

如圖12B所示，通過管146引入流體，如通過動作箭頭E所示。在所述的實施例中，流體是環(huán)境空氣，環(huán)境空氣向外推動包括外層112、泡沫內(nèi)層114和內(nèi)層128的型坯138以與模具的形狀相配。管146可以是可伸縮的并且插穿模具可以使流體被吹入開口空腔124內(nèi)或泡沫內(nèi)層114內(nèi)。由于泡沫內(nèi)層114是開孔泡沫，流體可以移動通過泡沫內(nèi)層，對外層112和泡沫內(nèi)層具有相同的作用。一經(jīng)外層112、泡沫內(nèi)層114和內(nèi)層128被冷卻并且硬化，模部140、142就被打開，如通過動作箭頭F所示，并且保險杠110被釋放出來。需要移除被釋放的保險杠上的飛邊。

總之，提供的扶手和保險杠可以產(chǎn)生諸多效益，該扶手和保險杠包括外層和限定空心的內(nèi)層以及在可選的實施例中包括限定空心的第三或內(nèi)層。根據(jù)所述方法形成扶手提供了用于正駕駛座椅的扶手，其質(zhì)量輕、形成為整體件并且在沒有消除尖銳邊緣的情況下使任何尖銳的邊緣最小化。 根據(jù)所述方法形成保險杠類似地提供了質(zhì)量輕、形成為整體件并且在沒有消除尖銳邊緣的情況下使任何尖銳的邊緣最小化的保險杠。該保險杠也可以形成為具有更高的局部剛度、更高能量吸收、更短的動作(tack-off)距離、沒有動作參考點并且位于能量吸收配置中。

上述內(nèi)容為了說明和描述的目的而呈現(xiàn)。并不是要窮舉或?qū)嵤├拗茷樗_的確切的形式。根據(jù)上述教導(dǎo)可以進行明顯的變化和改變。當根據(jù)其公平地、合法地以及同等地享有的范圍解釋時，所有這樣的變化和改變都在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。